tip4pの水分子sim用lammpsコードを上から少しづつ学習していきます。
コードは以下サイトのものを使用しています。
https://lammpstutorials.github.io/
units real
atom_style full
bond_style harmonic
angle_style charmm
dihedral_style charmm
pair_style lj/cut/tip4p/long 1 2 1 1 0.105 12.0
kspace_style pppm/tip4p 1.0e-4
units style：
・行うシミュレーションの単位系を設定する。このコマンドによって設定した単位系と読み込む dataファイルの単位系を合わせないと、意図しない数値でlammpsが動作してしまう。
styleの種類はreal, lj, metal, Si, cgs, erectron, micro, nanoがある。
real⇒ここではreal使用
マニュアル該当部分 https://docs.lammps.org/units.html
↓各styleまとめ
atom_style [追加オプション]:
・dataファイル等からatomの情報をインプットする際に読み込み形式を指定する。
このコマンドはread_data（データ読み込み）やcreate_box（計算領域設定）を行なう前に実行すう必要がある。
※各読み込み形式で何をdataファイルに記述する必要があるかはread_dataのマニュアル部分に書いてある。
ex.)full atom-ID molecule-ID atom-type q x y z
ex.)body atom-ID atom-type bodyflag mass x y z
このstyleは変更ができないので、できるだ包括的なstyleをつかうのがいいらしい。なので大抵の場合fullでいいのではないか。各atom_styleを使うにあたって、必要なパッケージがあるので確認が必要（fullの場合はMOLECULEパッケージ）。
マニュアル該当部分:https://docs.lammps.org/atom_style.html
bond_style ~ kspace_style
・この5行は使用する力場の関数形に合わせて設定を行う必要がある。
例えばCHAMM力場の場合
E=E_{bond}+E_{angle}+E_{dihedral}+E_{nonbond}
E_{bond}=\Sigma K_l (l-l_{eq})^2
E_{angle}=\Sigma K_{\theta} ({\theta}-{\theta }_{eq})^2
E_{dihedral}=\Sigma\Sigma \frac{V}{2}[1 + cos(n \phi -\gamma) ]
E_{nonbond}=\Sigma \left[ \frac{A_{ij}}{r^{12}_{ij}}-\frac{B_{ij}}{r^{6}_{ij}} +\frac{q_i q_j}{\varepsilon r_{ij}} \right]
だいだいこのような関数系をしているので、合致するように選ぶ必要がある。
上の力場をコードに直すと
bond_style：harmonic
angle_style charmm
dihedral_style charmm
pair_style lj/cut/tip4p/long 1 2 1 1 0.105 12.0
kspace_style pppm/tip4p 1.0e-4
となる。
最後の2行が非分子結合相互作用の設定を表しており、pair_styleでレナードジョーンズとクーロン相互作用を設定している。（クーロン相互作用にはtip4pモデルを使っている。）
kspace_styleは長距離クーロン力の計算を行うための設定。EwaldやPPPM法が使える。